Selección de cepas de Rhizopus oligosporus para la producción local de tempeh elaborado con una mezcla de garbanzo, quinoa y semillas de girasol como fuente de proteína de alta calidad

Abstract

El tempeh es un alimento de origen vegetal con un alto contenido proteico (40-50%), resultado de un proceso de fermentación en estado sólido en el que intervienen legumbres y/o cereales y hongos filamentosos del género Rhizopus spp. Durante la fermentación el hongo crece formando una red de micelio, de color blanco y denso, que une los granos en un nuevo producto de valor agregado y estructura compacta. El objetivo de ésta tesis fue seleccionar una cepa de crecimiento rápido de Rhizopus oligosporus de la colección de cultivo de la NRRL (ARS, USDA) para la producción local de tempeh y optimizar el proceso de elaboración de tempeh a base de una mezcla de garbanzo, quinoa roja y semillas de girasol (GQGir) como fuente de proteína de alta calidad. Para ello se prepararon muestras mezclando los granos cocidos y acidificados (pH= 5.0-5.5) con esporas de las cepas NRRL 2549, 2710, 3271, 5865, 5905, 66266, 66270 y 66271 a una concentración de 1 x 104 esporas/g de grano húmedo y se incubaron a 32 ºC. Se determinó la evolución del micelio a tiempo 0, 9, 12, 15, 20, 24 y 33 horas de fermentación. El desarrollo de micelio se evaluó a través de la determinación de ADN fúngico de cada cepa utilizando una qPCR adaptada a la matriz de trabajo. Las curvas de crecimiento fúngico de cada cepa se ajustaron utilizando la ecuación de Baranyi & Roberts (1994) y el software DMFit, para obtener los parámetros cinéticos principales como fase de latencia (λ o lag), tasa máxima de crecimiento (μmáx), y concentración máxima (Ymáx). Luego, con la cepa seleccionada, se optimizó el proceso de fermentación del tempeh mediante el nivel de inóculo, la temperatura y el tiempo de fermentación. Y por último se determinó el contenido, composición y calidad de las proteínas y los lípidos en el nuevo tempeh. Todas las cepas evaluadas mostraron crecimiento sobre los granos (entre 3,39-5,4 ng/g) y generaron micelio visible a excepción de la cepa NRRL 2549. Mediante el modelado de las curvas de crecimiento se determinaron diferencias en λ, μmáx e Ymáx entre las cepas, seleccionando la cepa NRRL 66271. El tempeh GQGir obtenido en esta tesis, elaborado con la cepa NRRL 66271 y producido en condiciones optimizadas (nivel de inóculo: 3 log esporas/g, temperatura de fermentación de 33ºC y tiempo de fermentación de 27 horas) puede definirse como una fuente de proteína de alta calidad conteniendo todos los aminoácidos esenciales sin presentar aminoácidos limitantes. Esta proteína está acompañada de un buen aporte de ácidos grasos monoinsaturados (AGM) y ácidos grasos poliinsaturados (AGP) con bajo contenido de ácidos grasos saturados (AGS). El producto cumple con los requisitos analíticos propuestos por el Codex Alimentarius en la norma CODEX STAN-313-R para humedad y lípidos. En conclusión, las cepas de Rhizopus oligosporus, sometidas a las mismas condiciones de elaboración, se comportaron distinto en cuanto a la generación de micelio y aroma, remarcando la importancia de la selección. La estrategia combinada de parámetros cinéticos y sensoriales permitió seleccionar una cepa con buenas características sensoriales para un tempeh de GQGir. NRRL 66271 fue seleccionada como la cepa con mayor capacidad de desarrollar tempeh y también por sus atributos sensoriales contando con una buena cepa para producir el inóculo a nivel local. Para impulsar la producción de tempeh, se está avanzando en el desarrollo y producción nacional del cultivo iniciador utilizando la cepa NRRL 66271. La posibilidad de producirlo localmente aportará beneficios al sector productivo de alimentos nacional y a los consumidores que buscan incorporar otras fuentes de proteína a su dieta.